DE102013201881A1

DE102013201881A1 - Hybridfahrzeuggetriebe und Verfahren zum Steuern des Startens eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013201881A1
Application number: DE102013201881A
Authority: DE
Inventors: Joonyoung Park
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2013-10-24
Also published as: KR101795377B1; US20130282213A1; CN103373214A; KR20130118127A; JP6168782B2; CN103373214B; JP2013224133A; US9020675B2

Abstract

Es wird ein Fahrzeuggetriebe und ein Verfahren zum Steuern des Startens des Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst: Starten, durch eine Steuerung, des Verbrennungsmotors durch einen Anlasser; Einstellen, durch die Steuerung, einer Eingangswellendrehzahl eines Getriebes auf einen vorbestimmten Drehzahlbereich, um ein Kupplungselement eines Drehmomentübertragungsmechanismus einzurücken; und Bestimmen, durch die Steuerung, nachdem das Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt wird, der Eingangswellendrehzahl des Getriebes gemäß der Drehzahl des Verbrennungsmotor und de Antriebswirkungsgrad von zumindest zwei Motor-Generatoren, in Erwiderung auf eine Anforderung für Leistung des Verbrennungsmotors.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe eines Hybridfahrzeugs und ein Verfahren zum Steuern des Startens des Hybridfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Startens des Hybridfahrzeugs, das das Ansprechverhalten beim Starten in dem Fahrzeug verbessert, und ein Fahrzeuggetriebe, das das Verfahren ausführt.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
Typischerweise umfassen Hybridfahrzeuge einen Generator, der elektrische Leistung aus der Drehung eines Verbrennungsmotors erzeugt, und eine Batterie (z. B. Hochdruckbatterie), die eine Leistung an einen Motor zum Bereitstellen einer Antriebskraft anlegt. Im Allgemeinen können Hybridfahrzeuge in zwei Typen aufgeteilt werden, ein paralleles Hybridfahrzeug und ein serielles Hybridfahrzeug. In einem parallelen Hybrid-Typ sind ein oder mehrere Elektromotoren und ein Verbrennungsmotor eingebaut, so dass sie beide einzeln oder zusammen das Fahrzeug antreiben können. Alternativ fährt in einem seriellen Hybridfahrzeug das Fahrzeug durch Betreiben eines Generators, wenn die dem Motor zugeführte Energie des Batteriepacks unzureichend ist. Zusätzlich kann das Hybridfahrzeug eine Kombination aus einem parallelen Typ und einem seriellen Typ sein.
Das Hybridfahrzeug verbindet ein Getriebe mit einem Motor und/oder einen Motor und einen Verbrennungsmotor. In einem Parallel-Hybrid fährt das Fahrzeug beispielsweise in einem Elektrofahrzeug-Modus, wo es im Allgemeinen nur durch einen Motor beim Losfahren und einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird, und wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, indem ermöglicht wird, dass ein Getriebe in einem Modus mit einem elektrisch variablen Getriebe (electrically variable transmission – EVT) arbeitet, kann das Hybridfahrzeug in einem Leistungsverzweigungs-Modus fahren, der die Leistung des Verbrennungsmotors und des Motors effizienter nutzt. Das Hybridfahrzeug kann eine feste Getriebeübersetzung wie in einem bestehenden Getriebe verwenden, um das Leistungsverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Ein System basierend auf solch einem Konzept verbessert eine Leerlauf-Stopp-Funktion, die Maximierung des regenerativen Bremsens, und den Kraftstoffverbrauch und ein Leistungsverhalten eines Fahrzeugs.
Ferner kann das Hybridfahrzeug als ein umweltfreundliches Fahrzeug angesehen werden, das den Kraftstoffverbrauch verbessert und die Abgase reduziert, weil, wenn das Hybridfahrzeug nur durch einen Motor-Generator angetrieben wird, der Verbrennungsmotor kein Abgas erzeugt und in einem optimalen Kraftstoffverbrauchsbereich betrieben werden kann.
Da ein Getriebe von solch einem Hybridfahrzeug verschiedene Betriebsmodi mit einer einfachen Konfiguration ausführen kann und einen Betriebsmodus davon gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs ändern kann, kann eine Fahrleistung des Fahrzeugs verbessert werden, wie die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs und die Verbesserung einer Beschleunigungsleistung mit einem effizienten Fahren. Jedoch kann aufgrund der häufigen Änderungen in dem Fahrmodus eine Verbesserung des Ansprechverhaltens beim Starten des Verbrennungsmotors schwierig sein.
Die oben in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Getriebeanordnung und ein Verfahren zum Steuern des Startens eines Hybridfahrzeugs bereit, aufweisend die Vorteile zum Verbessern des Ansprechverhaltens beim Starten des Verbrennungsmotors gemäß verschiedenen Fahrmodi eines Hybridfahrzeugs und somit zum Verbessern der Effizienz beim Fahren des Fahrzeugs. Genauer gesagt, stellt die vorliegende Erfindung ferner ein Getriebe eines Hybridfahrzeugs bereit, aufweisend die Vorteile zum Verbessern des Ansprechverhaltens beim Starten des Verbrennungsmotors und Verbessern der Fahreffizienz durch Steuern einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, wenn ein Hybridfahrzeug in einem Modus mit Leistungsverzweigung angetrieben wird.
Die technischen Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oberhalb beschriebenen technischen Aufgaben begrenzt und weitere technische Aufgaben können durch einen Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung nachvollzogen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Getriebe eines Hybridfahrzeugs bereit, umfassend: eine erste Differentialgetriebevorrichtung, die mit einem VERBRENNUNGSMOTOR verbunden ist, umfassend ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um den VERBRENNUNGSMOTOR und das erste Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung zu verbinden; eine zweite Differentialgetriebevorrichtung, umfassend ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element, wobei das dritte Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung ständig mit dem dritten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist, und das zweite Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung mit einem Ausgang verbunden ist; einen erster Motor-Generator (MG1), der mit einem ersten Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist; einen zweiten Motor-Generator (MG2), der mit dem dritten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung und das erste Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung und ein erstes Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der zum Verbinden mit dem ersten Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung eingerichtet ist, um eine Drehung des ersten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung zu beschränken; und einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der zum Verbinden mit dem ersten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung eingerichtet ist, um eine Drehung des ersten Elements der zweiten Differentialgetriebevorrichtung zu beschränken. Eine Drehzahl des zweiten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung kann auf eine Drehzahl innerhalb eines ersten Drehzahlbereichs für eine vorbestimmte Zeitdauer verringert werden, bevor der VERBRENNUNGSMOTOR gestartet wird.
Die vorbestimmte Zeitdauer kann eine Zeitdauer sein, bei welcher der VERBRENNUNGSMOTOR durch einen ANLASSER gestartet wird. Der erste Drehzahlbereich kann als ein Drehzahlbereich bestimmt werden, der schneller ist als eine Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS innerhalb der Drehzahlbeschränkungen MG1 und MG2. Die vorbestimmte Zeitdauer kann eine Konversionszeitdauer sein, die von einer Niedriggeschwindigkeits-Fahrdauer eines Elektrofahrzeug-Modus des Hybridfahrzeugs zu einer Hochgeschwindigkeits-Fahrdauer eines Leistungsverzweigungs-Modus fortschreitet, nachdem der VERBRENNUNGSMOTOR gestartet wird. Die Drehzahl des ersten Elements kann durch eine Drehzahlregelung des MG1 bestimmt werden.
Die erste Differentialgetriebevorrichtung und die zweite Differentialgetriebevorrichtung können jeweils mit einem Planetengetriebesystem gebildet werden, das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung können mit einem ersten Hohlrad, einem ersten Steg beziehungsweise einem ersten Sonnenrad gebildet werden, und das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung können mit einem zweiten Hohlrad, einem zweiten Steg beziehungsweise einem zweiten Sonnenrad gebildet werden.
Der erste Drehmomentübertragungsmechanismus, der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus können mit einer Motorkupplung (EC), einer ersten Kupplung beziehungsweise einer zweiten Kupplung gebildet werden, die eingerichtet sind, um bei einer relativen Drehzahl drehende Elemente zu verbinden oder zu unterbrechen. Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus und der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus können mit einer ersten Bremse beziehungsweise einer zweiten Bremse gebildet werden, um eine Drehung eines verbundenen Elements zu beschränken.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern des Startens eines Hybridfahrzeugs bereit, umfassend: Ausrücken, durch eine Steuerung, wenn eine Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS nicht angefordert wird, eines Kupplungselements eines Drehmomentübertragungsmechanismus und Bestimmen einer Drehzahl einer Eingangswelle eines Getriebes gemäß dem Antriebswirkungsgrad von zumindest zwei Generatoren; und Starten, durch die Steuerung, wenn eine Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS angefordert wird, des VERBRENNUNGSMOTORS durch einen ANLASSER, Einstellen, durch die Steuerung, der Eingangswellendrehzahl des Getriebes auf einen vorbestimmten Drehzahlbereich, um ein Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus einzurücken, und Bestimmen, durch die Steuerung, nachdem das Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt wird, der Eingangswellendrehzahl des Getriebes gemäß der Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS und dem Antriebswirkungsgrad der zumindest zwei Motor-Generatoren. Das Verfahren kann ferner ein Übertragen, durch die Steuerung, von Eingabeinformationen an das Hybridfahrzeug-Getriebe und ein Abfragen umfassen, ob eine Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS notwendig ist.
Die Eingabeinformationen des Hybridfahrzeug-Getriebes können Startanforderungsinformationen des VERBRENNUNGSMOTORS, eine Drehzahl eines AUSGANGS des Getriebes, ein Wunschdrehmomentbetrag jedes Bestandteils, jede Temperatur des MG1 und des MG2, eine Drehzahl des MG1, eine Drehzahl des MG2, eine Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS, einen Ladezustand (State of Charge – SOC) der BATTERIE und Informationen über das Eingreifen/Einrücken einer EC umfassen. Der vorbestimmte Drehzahlbereich kann ein Bereich zwischen einer Drehzahlbeschränkung des VERBRENNUNGSMOTORS und einer Drehzahlbeschränkung von jedem Motor-Generator des Getriebes sein.
Das Verfahren kann ferner ein Verkürzen, durch die Steuerung, einer Start-Ansprechzeit des VERBRENNUNGSMOTORS durch Steuern der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, die auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt wird, auf eine Drehzahl, die im Wesentlichen gleich einer maximalen Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS ist, umfassen.
Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen, durch die Steuerung, umfassen, wenn die Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS angefordert wird, ob die Eingangswellendrehzahl des Getriebes auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt ist, und ob ein Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Ansprechverhalten des Startens eines VERBRENNUNGSMOTORS gemäß verschiedenen Fahrmodi eines Hybridfahrzeugs verbessert werden und somit kann die Effizienz beim Fahren des Fahrzeugs verbessert werden. Ferner kann durch Bereitstellen eines Getriebes eines Hybridfahrzeugs, bei welchem ein Verfahren zum Steuern des Startens gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, wenn das Hybridfahrzeug in einem Leistungsverzweigungs-Modus angetrieben wird, die Leistung des Hybridfahrzeugs verringert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, das eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 bis 4 zeigen beispielhafte Hebeldiagramme, die einen Antriebszustand eines Hybridfahrzeug-Getriebes auf einer Fahrmodus-Schritt-Basis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm, das eine Ablaufsteuerung eines Hybridfahrzeug-Getriebes, die auf einer Fahrmodus-Schritt-Basis von 2 bis 4 durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugszeichenliste

1: erste Differentialgetriebevorrichtung
3: zweite Differentialgetriebevorrichtung
VERBRENNUNGSMOTOR: VERBRENNUNGSMOTOR
AUSGANG: AUSGANG
MG1: erster MOTOR-GENERATOR
MG2: ZWEITER MOTOR-GENERATOR
S1: erstes Sonnenrad
S2: zweites Sonnenrad
R1: erstes Hohlrad
R2: zweites Hohlrad
C1: erster Steg
C2: zweiter Steg
CL1: erste Kupplung
CL2: zweite Kupplung
BK1: erste Bremse
BK2: zweite Bremse
EC: Motorkupplung
BATTERIE: BATTERIE
ANLASSER: ANLASSER

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und weitere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, stellt ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug dar, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl Benzinangetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung oder dergleichen innerhalb der MCU 14 und der IPS-Vorrichtung 12 ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Wie ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Art und Weise verändert werden, ohne von dem Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen in mehreren Ausführungsbeispielen gleiche Elemente und werden in dem ersten Ausführungsbeispiel stellvertretend beschrieben, und Elemente, die sich von jenen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden, werden in weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Zeichnungen und die Beschreibung sind als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.
In dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen, wenn es beschrieben wird, dass ein Element mit einem weiteren Element ”gekoppelt” ist, kann das Element mit dem weiteren Element ”direkt gekoppelt” sein oder mit dem weiteren Element durch ein drittes Element ”elektrisch gekoppelt” sein. Darüber hinaus, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben wird, wird das Wort ”aufweisen” oder ”aufweisend” derart verstanden, dass sie die Einbeziehung der genannten Elemente, aber nicht der Ausschluss von irgendwelchen anderen Elementen bedeutet.
1 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, das eine Konfiguration eines Hybridfahrzeug-Getriebes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Getriebe des Hybridfahrzeugs umfassen eine erste Differentialgetriebevorrichtung 1, die mit einem VERBRENNUNGSMOTOR verbunden ist; eine zweite Differentialgetriebevorrichtung 3, die mit der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 an einer Seite verbunden ist und mit einem AUSGANG, der mit einer Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs verbunden ist, an der anderen Seite verbunden ist; der AUSGANG, ein erster Motor-Generator (MG1), ein zweiter Motor-Generator (MG2) und eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungsmechanismen sind zwischen jedem Bestandteil angeschlossen, um Leistung zu übertragen.
Darüber hinaus ist der VERBRENNUNGSMOTOR mit dem ANLASSER verbunden und wenn ein Anforderungsbefehl zum Starten des VERBRENNUNGSMOTORS durch eine separate Logik eingegeben wird, kann der VERBRENNUNGSMOTOR durch den ANLASSER gestartet werden.
Der VERBRENNUNGSMOTOR ist wahlweise mit einem Element (im Folgenden als ein ”zweites Element” bezeichnet) der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 durch einen Drehmomentübertragungsmechanismus (im Folgenden als ein ”erster Drehmomentübertragungsmechanismus” bezeichnet) verbunden. Weiterhin kann das zweite Element eine Eingangswelle des Getriebes des Hybridfahrzeugs sein.
Die erste Differentialgetriebevorrichtung 1 kann ständig mit einem Element (im Folgenden als ein ”drittes Element” bezeichnet) der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 durch das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung und ein weiteres Element (im Folgend als ein ”drittes Element” bezeichnet) der ersten Differentialgetriebevorrichtung verbunden sein. Die zweite Differentialgetriebevorrichtung 3 kann mit dem AUSGANG durch das dritte Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung und ein weiteres Element (im Folgenden als ein ”zweites Element” bezeichnet) der zweiten Differentialgetriebevorrichtung verbunden sein.
Das Hybridfahrzeug-Getriebe kann einen ersten Motor-Generator (MG1), der ständig mit einem Element (im Folgenden als ein ”erstes Element” bezeichnet) der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 verbunden sein kann, und einen zweiten Motor-Generator (MG2) umfassen, der mit dem dritten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 verbunden sein kann. Der MG1 und der MG2 können beide an eine BATTERIE angeschlossen sein.
Ferner kann das Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung, das wahlweise mit dem VERBRENNUNGSMOTOR verbunden ist, und das erste Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1, das mechanisch mit dem MG1 verbunden ist, verbinden kann, und einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus umfassen, der das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 und das übrige Element (im Folgenden als ein ”erstes Element bezeichnet) der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 verbinden kann.
Um eine Drehung des ersten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1, das mit dem zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus verbunden ist, zu beschränken, kann ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus angebracht werden. Ferner, um eine Drehung des ersten Elements der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3, das mit dem dritten Drehmomentübertragungsmechanismus verbunden ist, zu beschränken, kann ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus angebracht werden.
Die erste Differentialgetriebevorrichtung 1 kann ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfassen, und die zweite Differentialgetriebevorrichtung 3 kann ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfassen. Die erste Differentialgetriebevorrichtung 1 und die zweite Differentialgetriebevorrichtung 3 können jeweils mit einem Planetengetriebesystem gebildet werden.
Zusätzlich können das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 mit einem ersten Hohlrad R1, einem ersten Steg C1 beziehungsweise einem ersten Sonnenrad S1 gebildet werden, und das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 können mit einem zweiten Hohlrad R2, einem zweiten Steg C2 beziehungsweise einem zweiten Sonnenrad S2 gebildet werden.
Die erste Differentialgetriebevorrichtung 1 und die zweite Differentialgetriebevorrichtung 3 können als eine andere Getriebevorrichtung ausgebildet sein, die unter Verwendung von Zahnrädern wie einem Kegelradgetriebe und dem Planetengetriebesystem ermöglichen, dass eine Drehzahl von einem Zahnrad eine gewichtete Durchschnittsgeschwindigkeit der anderen beiden Zahnräder ist.
Außerdem kann der erste Drehmomentübertragungsmechanismus, der den VERBRENNUNGSMOTOR und den ersten Steg C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 verbindet, mit einer Motorkupplung (EC) gebildet werden, um wahlweise zwei mit einer relativen Drehzahl drehende Elemente zu verbinden oder zu unterbrechen. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus, der wahlweise den ersten Steg C1 und das erste Hohlrad R1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 verbinden kann, kann mit einer ersten Kupplung CL1 gebildet werden, um wahlweise zwei mit einer relativen Drehzahl drehende Elemente zu verbinden oder zu unterbrechen.
Um eine Drehung des ersten Hohlrads R1, das mit dem MG1 verbunden ist, zu beschränken, kann der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus mit dem ersten Hohlrad R1 verbunden sein. Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus kann mit einer ersten Bremse BK1 gebildet werden.
Ferner kann der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus, der wahlweise den ersten Steg C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1 und das zweite Hohlrad R2 der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 verbinden kann, mit einer zweiten Kupplung CL2 gebildet werden, um zwei mit einer relativen Drehzahl drehende Elemente zu verbinden oder zu unterbrechen. Der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus, der vorgesehen ist, um eine Drehung des zweiten Hohlrads R2 zu beschränken, kann mit einer zweiten Bremse BK2 gebildet werden.
In dem Getriebe des Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel von 1 kann der VERBRENNUNGSMOTOR mit dem ersten Steg C1 über eine Motorkupplung EC verbunden werden, der erste Steg C1 kann mit dem zweiten Hohlrad R2 über die zweite Kupplung CL2 verbunden werden und der zweite Steg C2 der zweiten Differentialgetriebevorrichtung 3 kann mit dem AUSGANG verbunden werden.
2 bis 4 zeigen beispielhafte Hebeldiagramme, die einen Antriebszustand eines Hybridfahrzeug-Getriebes auf einer Fahrmodus-Schritt-Basis gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
Im Allgemeinen kann ein Betriebsmodus-Zustand des Hybridfahrzeugs mit verschiedenen Geschwindigkeitsänderungs-Modi gemäß dem Koppeln einer Bremse und einer Kupplung, die einen Drehmomentübertragungsmechanismus darstellen können, ausgebildet werden. Fahrmodi eines Fahrzeugs können in einen Elektrofahrzeug-Modus 1 (EV1) und Elektrofahrzeug-Modus 2 (EV2), einem Modus mit Eingangsleistungsverzweigung und einem Modus mit kombinierter Leistungsverzeigung (z. B. Leistungsverzweigungs-Modi), und drei Modi mit festen Getriebestufen klassifiziert werden. Insbesondere können die EV1- und EV2-Modi ein Stopp-Modus EV1 und ein Niedriggeschwindigkeits-EV2-Fahrmodus von einem Zustand sein, in dem eine Verbindung der EC ausgerückt ist.
Wenn eine hohe Antriebsleistung während einem Fahren mit einer hohen Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit notwendig ist oder wenn ein Starten des VERBRENNUNGSMOTORS notwendig ist, da eine BATTERIE aufgebraucht wird, kann das Fahrzeug die Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS verwenden, um zu fahren, wenn die EC durch Starten des VERBRENNUNGSMOTORS gekoppelt wird. Nachdem der VERBRENNUNGSMOTOR durch den ANLASSER gestartet ist, kann der VERBRENNUNGSMOTOR eine Drehzahl steuern, so dass sie mit einem mit einer Differentialgetriebevorrichtung verbundenen Steg synchronisiert wird, und die EC kann gekoppelt werden, und beim Fahren mit kombinierter Verzweigung eines Leistungsverzweigungs-Modus kann eine Soll-Drehzahl (z. B. Steg-Drehzahl) des VERBRENNUNGSMOTORS über einem vorbestimmten Schwellenwert liegen und somit kann eine übermäßige Zeit verbraucht werden, wenn die Drehzahl synchronisiert wird.
Ein Getriebe unter Verwendung eines Verfahrens zum Steuern eines Startens eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann den Freiheitsgrad der Drehzahlbestimmung eines Stegs einer Differentialgetriebevorrichtung gemäß einem Fahrmodus von 2 bis 4 verwenden, wodurch das Ansprechverhalten eines Startens des VERBRENNUNGSMOTORS des Fahrzeugs verbessert wird. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Technologie bereit, die eine Drehzahl des Stegs auf eine Drehzahl steuern kann, bei der ein Koppeln der EC beim Starten des VERBRENNUNGSMOTORS vorteilhaft ist. Demzufolge kann aufgrund des Ansprechverhaltens des gesamten Startens des VERBRENNUNGSMOTORS, das wesentlich schneller ist, eine Startzeit des VERBRENNUNGSMOTORS abnehmen.
2 bis 4 zeigen beispielhafte Hebeldiagramme, die einen Antriebszustand eines Hybridfahrzeug-Getriebes mit einem Verbindungsvorgang von jedem Bauelement in einem bestimmten Fahrmodus unter verschiedenen Fahrmodi gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. Insbesondere stellt 2 ein beispielhaftes Hebeldiagramm zwischen einem Verbindungsvorgang eines Bestandteils eines Getriebes von einem Niedriggeschwindigkeits-EV2-Fahrzustand eines Elektrofahrzeug-Modus und Bestandteilen dar. 3 stellt eine beispielhafte Getriebeanordnung und ein Hebeldiagramm in einem VERBRENNUNGSMOTOR-Start-Steuer-Modus dar, bevor der VERBRENNUNGSMOTOR gestartet wird, und 4 stellt eine beispielhafte Getriebeanordnung und ein Hebeldiagramm beim Fahren in einem Modus mit kombinierter Leistungsverzeigung dar, nachdem der VERBRENNUNGSMOTOR gekoppelt ist.
In der vorliegenden Erfindung stellen die beispielhaften Hebeldiagramme eine relative Beziehung einer Drehzahl und eines Drehmoments zwischen Bestandteilen des Fahrzeuggetriebes dar. Eine vertikale Beziehung von jedem Hebeldiagramm entspricht einer Größe einer Geschwindigkeit und eine Länge eines Pfeils in jedem Diagramm entspricht einer Größe einer Kraft (z. B. Drehmoment), die aufgebracht wird, um einen entsprechenden Bestandteil zu drehen. Mit anderen Worten stellt eine horizontale Achse (durch eine gestrichelte Linie in dem Diagramm angegeben) in jedem Hebeldiagramm eine Basislinie dar, an welchem Punkt eine Drehzahl Null 0 wird, und da sich die Position auf dem Hebel oberhalb der Basislinie bewegt, kann eine Drehzahl von einer Richtung eines entsprechenden Bestandteils zunehmen.
Ferner, da eine Länge des Pfeils in jedem Diagramm zunimmt, kann ein auf ein entsprechendes Bestandteil ausgeübter Drehmomentbetrag zunehmen und somit kann wie in 2 bis 4 dargestellt, ein Drehmomentbetrag des AUSGANGS der größte des Bestandteils (z. B. der VERBRENNUNGSMOTOR, MG1, MG2 und der AUSGANG) sein.
Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 kann ein Drehmomentbetrag des AUSGANGS durch die Summe der Drehmomentbeträge der Bestandteile ausgeglichen werden. Mit anderen Worten ist in 2 und 3 die Summe der Drehmomentbeträge des MG1 und des MG2 im Wesentlichen gleich einem Drehmomentbetrag des AUSGANGS. Ferner entspricht in 4 die Summe der Drehmomentbeträge des MG1, des MG2 und des VERBRENNUNGSMOTORS im Wesentlichen einem Drehmomentbetrag des AUSGANGS.
Eine von dem AUSGANG abgegebene Kraft (z. B. Drehmoment) kann mit einer Kraft von beiden Motor-Generatoren (MG1 und MG2) oder dem VERBRENNUNGSMOTOR gemäß einem Fahrmodus ausgeglichen werden, und der AUSGANG kann mit der Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs verbunden werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Aufgrund der Verbindung des AUSGANGS mit der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung kann die von dem AUSGANG abgegebene Kraft eine Fahrzeuggeschwindigkeit sein, und eine Drehzahl des AUSGANGS kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit sein und kann bei einer im Wesentlichen festen Geschwindigkeit beibehalten werden.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern des Startens auf einer Fahrmodus-Basis von 2 bis 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
2 stellt einen Niedriggeschwindigkeits-EV2-Fahrzustand eines Elektrofahrzeug-Modus dar, in dem eine EC ausgerückt ist, und durch Einrücken der zweiten Kupplung CL2 zusammen mit der zweiten Bremse BK2 kann der VERBRENNUNGSMOTOR aktiv fixiert werden. In 2 kann ein Einrückzustand durch einen Vollkreis dargestellt werden. Demzufolge, wie in einer Drehmomentbeziehung des Hebeldiagramms von 2 gezeigt, kann eine Leistung, die zu dem mit der Fahrzeug-Antriebsvorrichtung verbundenen AUSGANG übertragen wird, mit einer Leistung des MG1 und des MG2 ausgeglichen werden. Mit anderen Worten kann in einem Niedriggeschwindigkeits-EV2-Fahrzustand eines Elektrofahrzeug-Modus das Fahrzeug nur durch die Leistung des MG2 und des MG1 anstatt der Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS angetrieben werden.
Darüber hinaus kann eine Drehzahl des ersten Stegs C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung 1, der mit dem VERBRENNUNGSMOTOR verbunden ist, bestimmt werden, wenn der Antriebswirkungsgrad des MG2 und des MG1 ausreichend ist und wenn eine abgestrahlte Wärmemenge im Wesentlichen minimal ist. Mit anderen Worten kann der Antriebswirkungsgrad des MG2 und des MG1, der mit einer dicken Linie in 2 dargestellt wird, eine variable Größe mit Einfluss auf eine Drehzahl des ersten Stegs C1 werden.
Wie in dem Hebeldiagramm von 2 gezeigt, da eine Drehzahl des ersten Stegs C1 sehr hoch sein kann, wenn ein VERBRENNUNGSMOTOR-Startmodus eingeschaltet ist, wird eine erhebliche Zeitmenge verbraucht, um eine VERBRENNUNGSMOTOR-Solldrehzahl mit einer Drehzahl des ersten Stegs C1 zu synchronisieren.
Demzufolge wird, wie in 3 dargestellt, in einem VERBRENNUNGSMOTOR-Startsteuermodus eine Drehzahl des ersten Stegs C1 derart gesteuert, so dass sie relativ niedrig ist. 3 stellt einen beispielhaften VERBRENNUNGSMOTOR-Startsteuerzustand und einen Zustand dar, in dem der VERBRENNUNGSMOTOR durch den ANLASSER gestartet werden kann. Mit anderen Worten, wenn der VERBRENNUNGSMOTOR durch den ANLASSER gestartet wird, muss die VERBRENNUNGSMOTOR-Drehzahl mit der Drehzahl des ersten Stegs C1 synchronisiert werden, und die Synchronisation kann nicht nur durch eine Drehzahlregelung eines bestehenden VERBRENNUNGSMOTORS durchgeführt werden.
Ferner kann eine Drehzahländerung des ersten Stegs C1 durch eine Drehzahländerung des MG1 durchgeführt werden. Da der AUSGANG mit einer Fahrzeug-Antriebsvorrichtung verbunden ist, kann ein Antriebsmoment des AUSGANGS von 3 eine im Wesentlichen feste Drehzahl und einen im Wesentlichen konstanten Drehmomentbetrag im Vergleich zu einem Betriebsmodus von 2 beibehalten. In solch einem Zustand kann eine Drehzahl des ersten Stegs C1 zu einer für die Synchronisation vorteilhaften niedrigsten Drehzahl durch eine Drehzahlregelung des MG1 bestimmt werden. Da eine Drehzahl des MG1 abnimmt, kann die Effizienz in einem VERBRENNUNGSMOTOR-Startsteuermodus momentan verschlechtert werden, aber aufgrund eines verbesserten Ansprechverhaltens des Startens des VERBRENNUNGSMOTORS innerhalb einer kurzen Zeit, kann die Effizienz in einem gesamten Fahrmodus des Hybridfahrzeugs erhöht werden.
Ein Drehzahlbereich des ersten Stegs C1 braucht nicht auf eine vorbestimmte Höhe begrenzt werden, aber kann innerhalb einer Drehzahlbeschränkung von jedem des MG1 und des MG2 festgelegt werden.
Eine Drehzahl des ersten Stegs C1 kann derart bestimmt werden, dass sie im Wesentlichen gleich einer VERBRENNUNGSMOTOR-Drehzahl ist. Somit wird die Zeit zum Synchronisieren der VERBRENNUNGSMOTOR-Drehzahl mit der Drehzahl des ersten Stegs C1 verringert. Mit anderen Worten kann ein Drehzahlbereich des ersten Stegs C1 innerhalb eines Bereichs der VERBRENNUNGSMOTOR-Drehzahl und der Drehzahlbeschränkung des MG1 und des MG2 festgelegt werden.
4 stellt ein beispielhaftes Hebeldiagramm und eine Getriebeverbindungsanordnung in einem Modus mit kombinierter Verzweigung dar, der einer der Leistungsverzweigungs-Modi ist und darstellt, dass die Leistung des VERBRENNUNGSMOTORS, nach Starten des VERBRENNUNGSMOTORS von 3, verwendet werden kann, da die EC eingekuppelt wird.
4 stellt einen Hochgeschwindigkeits-Fahrzustand dar, nachdem der VERBRENNUNGSMOTOR gestartet ist, und solch ein Hochgeschwindigkeits-Fahrmodus kann durch Einrücken der zweiten Kupplung CL2 verwendet werden. In einem Modus mit kombinierter Verzweigung von 4, wie durch einen Vollkreis dargestellt, können die EC und die zweite Kupplung CL2 eingerückt werden.
Demzufolge können durch Einrücken der zweiten Kupplung CL2 die erste Differentialgetriebevorrichtung 1 und die zweite Differentialgetriebevorrichtung 3 einen Hebel bilden, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist. Zusätzlich kann das Fahrzeug unter Verwendung des MG2 und des VERBRENNUNGSMOTORS angetrieben werden, und der MG1 kann als ein Stromgenerator oder ein Leistungszirkulator wirken.
Außerdem kann wie in einem Hebeldiagramm von 4 gezeigt, ein Antriebsmoment des AUSGANGS mit der Summe der Leistung des MG1, des MG2 und des VERBRENNUNGSMOTORS ausgeglichen werden. Zusätzlich kann wie in 4 gezeigt, in dem Hochgeschwindigkeits-Fahrmodus die Drehzahl des MG1 zunehmen. Ferner kann die Drehzahl des ersten Stegs C1 an einem Punkt bestimmt werden, wenn das Ladezustands-(State of Charge – SOC)Management der BATTERIE vorteilhaft ist.
Die Effizienz des Fahrzeugsystems kann in dem Hochgeschwindigkeits-Fahrmodus wie in 4 gezeigt verbessert werden, da alle Fahreffizienzzustände des MG1, des MG2 und des VERBRENNUNGSMOTORS berücksichtigt werden. 5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm, das eine Ablaufsteuerung eines Hybridfahrzeug-Getriebes darstellt, die auf einer Fahrmodus-Schritt-Basis von 2 bis 4 durchgeführt wird. Mit anderen Worten stellt 5 eine Drehzahlregelung des ersten Stegs C1 in jedem Fahrmodus zusammen mit dem Steuerbefehl auf einer Fahrmodus-Basis von 2 bis 4 dar.
Informationen, die an ein Getriebe eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingegeben werden, können Informationen in Hinblick auf den VERBRENNUNGSMOTOR, das Getriebe, das Drehmoment, den MG1, den MG2, einem Ladezustand und die EC sein (S1). Insbesondere kann eine an ein Hybridfahrzeug-Getriebe eingegebene Information eine Anforderung von Informationen des Startens des VERBRENNUNGSMOTORS, einer Drehzahl des AUSGANGS des Getriebes, eines Wunschmomentbetrags von jedem Bestandteil, der Temperatur des MG1 und des MG2, einer niedrigsten Drehzahl des MG1, einer maximalen Drehzahl des MG2, einer niedrigsten Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS, eines Ladezustands (SOC) der BATTERIE und von Einrückinformationen sein.
Wenn mit dem Getriebe in Beziehung stehende Informationen des Hybridfahrzeugs eingegeben werden, kann ein Starten des VERBRENNUNGSMOTORS angefordert werden (S2). Während einem Elektrofahrzeug-Modus gemäß einer Fahrbetriebssituation oder einem Fahrzeugüberwachungszustand durch eine separate Logik einer Steuerung, wenn ein Starten des VERBRENNUNGSMOTORS angefordert wird, kann das Hybridfahrzeug einen Betriebsbefehl erzeugen und übertragen. Mit anderen Worten, wenn eine hohe Leistung angefordert wird, während das Fahrzeug einen Fahrbetrieb durchführt, und ein Hochgeschwindigkeits-Fahren notwendig ist, oder wenn eine Ladung angefordert wird, da eine beträchtliche Menge einer BATTERIE aufgebraucht ist, kann das Fahrzeug einen Anforderungsbefehl zum Starten des VERBRENNUNGSMOTORS als einen Steuerbefehl der Fahrzeugsteuerung ausgeben.
In einer Abfragesituation von Schritt S2, wenn ein Starten des VERBRENNUNGSMOTORS nicht angefordert wird, wird der Prozess bei Schritt S4 fortgeführt und das Fahrzeug kann in einem Elektrofahrzeug-Fahrmodus (EV) angetrieben werden. Wie oberhalb beschrieben kann sich in dem Elektrofahrzeug-Fahrmodus das Fahrzeug in einem Stopp-Zustand oder einem Niedriggeschwindigkeits-Fahrzustand befinden, und wenn sich das Fahrzeug in dem Niedriggeschwindigkeits-Fahrzustand befindet, kann eine Drehzahl des ersten Stegs C1 gemäß dem Antriebswirkungsgrad des MG1 und des MG2 bestimmt werden. Insbesondere kann eine Drehzahl des ersten Stegs C1 bei Schritt S4 durch eine Drehzahl des AUSGANGS, einen Wunschmomentbetrag und jede Temperatur des MG1 und des MG2 unter Informationen bestimmt werden, die bei Schritt S1 eingegeben werden. Wenn der Antriebswirkungsgrad des MG1 und des MG2 zunimmt, kann der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs wesentlich verbessert werden. Zusätzlich gibt Schritt S4 einen Fahrmodus an, der in 2 gezeigt ist.
In einer Abfragesituation von Schritt S2, wenn ein Starten des VERBRENNUNGSMOTORS angefordert wird, wird der Prozess bei Schritt S3 fortgeführt und die Abfrage kann sein, ob die EC des Getriebes des Hybridfahrzeugs eingerückt ist (S3). Wenn die EC nicht eingerückt ist, weil der VERBRENNUNGSMOTOR nicht mit dem ersten Steg C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist, kann das Fahrzeug in einem Steuermodus zum Starten des VERBRENNUNGSMOTORS von Schritt S5 angetrieben werden.
Darüber hinaus kann, wie in Schritt S5 gezeigt, der VERBRENNUNGSMOTOR unter Verwendung des ANLASSERS gestartet werden. Ferner kann gemäß einem Verfahren zum Steuern des Startens der vorliegenden Erfindung eine Drehzahl des ersten Stegs C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung derart gesteuert werden, so dass sie relativ niedrig ist, um einen Vorteil zu bewirken, um die Drehzahl von C1 mit einer Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS zu synchronisieren. Insbesondere kann eine Drehzahl des ersten Stegs C1 durch Berücksichtigen einer Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS und von Drehzahlbeschränkungen des MG1 und des MG2 wie oberhalb beschrieben bestimmt werden.
Eine Drehzahlbeschränkung des MG1 kann eine Funktion einer niedrigsten Drehzahl des MG1 und einer Drehzahl des AUSGANGS unter bei dem Schritt S1 eingegebenen Informationen sein. Eine Drehzahlbeschränkung des MG2 kann eine Funktion einer maximalen Drehzahl des MG2 und einer Drehzahl des AUSGANGS unter bei Schritt S1 eingegebenen Informationen sein.
In einem Steuermodus zum Starten des VERBRENNUNGSMOTORS von Schritt S5, nachdem der VERBRENNUNGSMOTOR gestartet ist, kann die EC eingerückt werden (S6) und der VERBRENNUNGSMOTOR kann mit dem ersten Steg C1 der ersten Differentialgetriebevorrichtung verbunden werden. Aufgrund einer Abnahme der Drehzahl des ersten Stegs C1, um mit einer Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS durch Schritt S5 synchronisiert zu werden, kann das Ansprechverhalten des Startens des VERBRENNUNGSMOTORS verbessert werden.
Demzufolge kann das Fahrzeug in einer im Wesentlichen hohen Fahrgeschwindigkeit in einem Modus mit kombinierter Verzweigung fahren, der einen Leistungsverzweigungsmodus von Schritt S7 darstellt. Eine Drehzahl des ersten Stegs C1 in einem Modus mit kombinierter Verzweigung von Schritt S7 kann durch Berücksichtigen einer Drehzahl des VERBRENNUNGSMOTORS und des Antriebswirkungsgrades des MG1 und des MG2 bestimmt werden.
Ferner können einige in dieser Beschreibung beschriebene Bestandteile durch einen Fachmann auf dem Gebiet ohne eine Verschlechterung einer Leistung weggelassen werden oder können hinzugefügt werden, um eine Leistung zu verbessern. Ferner kann ein Fachmann auf dem Gebiet die Reihenfolge der Schritte des in der Beschreibung beschriebenen beanspruchten Verfahrens gemäß einer Prozessumgebung oder -Ausrüstung ändern. Somit sollte ein Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche und deren Äquivalente, und nicht durch ein beschriebenes Ausführungsbeispiel bestimmt werden.
Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen erachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu vorgesehen ist, um verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und des Umfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sind.

Claims

Fahrzeuggetriebe, aufweisend: eine erste Differentialgetriebevorrichtung, die wahlweise mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, umfassend ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um den Verbrennungsmotor mit dem ersten Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung wahlweise zu verbinden; eine zweite Differentialgetriebevorrichtung, umfassend ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element, wobei das dritte Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung ständig mit dem dritten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist, und das zweite Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung mit einem Ausgang verbunden ist; einen ersten Motor-Generator (MG1), der mit einem ersten Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist; einem zweiten Motor-Generator (MG2), der mit dem dritten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung verbunden ist; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um das erste Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung und das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der eingerichtet ist, um das zweite Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung und ein erstes Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der zum Verbinden mit dem ersten Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung eingerichtet ist, um eine Drehung des ersten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung zu beschränken; und einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der zum Verbinden mit dem ersten Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung eingerichtet ist, um eine Drehung des ersten Elements der zweiten Differentialgetriebevorrichtung zu beschränken, wobei eine Drehzahl des zweiten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung auf eine Drehzahl innerhalb eines ersten Drehzahlbereichs für eine vorbestimmte Zeitdauer verringert wird, bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeitdauer eine Dauer ist, bei welcher der Verbrennungsmotor durch einen Anlasser gestartet wird.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Drehzahlbereich ein Drehzahlbereich ist, der schneller ist als eine Drehzahl des Verbrennungsmotors innerhalb von Drehzahlbeschränkungen des MG1 und des MG2.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei der erste Drehzahlbereich größer ist als die Drehzahl des Verbrennungsmotors und kleiner als die Drehzahlbeschränkungen des MG1 und des MG2.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeitdauer eine Konversionsdauer ist, die von einer Niedriggeschwindigkeits-Fahrdauer eines Elektrofahrzeug-Modus des Fahrzeugs zu einer Hochgeschwindigkeits-Fahrdauer eines Leistungsverzweigungs-Modus fortschreitet, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet ist.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl des ersten Elements der ersten Differentialgetriebevorrichtung durch eine Drehzahlregelung des MG1 bestimmt wird.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Differentialgetriebevorrichtung und die zweite Differentialgetriebevorrichtung jeweils mit einem Planetengetriebesystem gebildet sind, das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der ersten Differentialgetriebevorrichtung mit einem ersten Hohlrad, einem ersten Steg beziehungsweise einem ersten Sonnenrad gebildet sind, und das erste Element, das zweite Element und das dritte Element der zweiten Differentialgetriebevorrichtung mit einem zweiten Hohlrad, einem zweiten Steg beziehungsweise einem zweiten Sonnenrad gebildet sind.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus, der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus mit einer Motorkupplung (EC), einer ersten Kupplung beziehungsweise einer zweiten Kupplung gebildet werden, die eingerichtet sind, um bei einer relativen Drehzahl drehende Elemente zu verbinden oder zu unterbrechen, und der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus und der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus mit einer ersten Bremse beziehungsweise einer zweiten Bremse gebildet sind, die eine Drehung eines verbundenen Elements beschränken.
Verfahren zum Steuern eines Startens eines Fahrzeugs, aufweisend: Starten, durch eine Steuerung, des Verbrennungsmotors durch einen Anlasser; Einstellen, durch die Steuerung, einer Eingangswellendrehzahl eines Getriebes auf einen vorbestimmten Drehzahlbereich, um ein Kupplungselement eines Drehmomentübertragungsmechanismus einzurücken; und Bestimmen, durch die Steuerung, nachdem das Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt wird, der Eingangswellendrehzahl des Getriebes gemäß der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Antriebseffizienz von zumindest zwei Motor-Generatoren, in Erwiderung auf eine Anforderung für eine Leistung des Verbrennungsmotors.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Ausrücken, durch die Steuerung, eines Kupplungselements eines Drehmomentübertragungsmechanismus und Bestimmen einer Drehzahl einer Eingangswelle eines Getriebes gemäß dem Antriebswirkungsgrad von zumindest zwei Motor-Generatoren, in Erwiderung auf eine nicht angeforderte Leistung eines Verbrennungsmotors.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Übertragen, durch die Steuerung, von Eingabeinformationen an das Getriebe und Bestimmen, ob eine Leistung des Verbrennungsmotors notwendig ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Eingabeinformationen des Getriebes Startanforderungsinformationen des Verbrennungsmotors, eine Drehzahl eines Ausgangs des Getriebes, einen Wunschdrehmomentbetrag jedes Bestandteils, jede Temperatur eines ersten Motor-Generators (MG1) und eines zweiten Motor-Generators (MG2), eine Drehzahl des MG1, eine Drehzahl des MG2, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors, eine Ladezustand (State of Charge – SOC) der Batterie und Informationen über das Eingreifen/Einrücken einer Motorkupplung umfassen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der vorbestimmte Drehzahlbereich ein Bereich zwischen einer Drehzahlbeschränkung des Verbrennungsmotors und einer Drehzahlbeschränkung des Motor-Generators des Getriebes ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Verkürzen, durch die Steuerung, einer Start-Ansprechzeit des Verbrennungsmotors durch Steuern der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, die auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt wird, auf eine Drehzahl, die gleich einer maximalen Drehzahl des Verbrennungsmotors ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Bestimmen, durch die Steuerung, wenn die Eingangswellendrehzahl des Getriebes auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt ist, ob ein Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist, in Erwiderung darauf, dass die Leistung des Verbrennungsmotors angefordert wird.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor oder eine Steuerung ausgeführt werden, das computerlesbare Medium aufweisend: Programmbefehle, die den Verbrennungsmotor durch den Anlasser starten; Programmbefehle, die eine Eingangswellendrehzahl eines Getriebes auf einen vorbestimmten Drehzahlbereich einstellen, um ein Kupplungselement eines Drehmomentübertragungsmechanismus einzurücken; und Programmbefehle, die, nachdem das Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist, die Eingangswellendrehzahl des Getriebes gemäß der Drehzahl des Verbrennungsmotors und dem Antriebswirkungsgrad von zumindest zwei Motor-Generatoren in Erwiderung auf eine Anforderung für eine Leistung des Verbrennungsmotors bestimmen.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, ferner aufweisend: Programmbefehle, die ein Kupplungselement eines Drehmomentübertragungsmechanismus ausrücken und eine Drehzahl einer Eingangswelle eines Getriebes gemäß dem Antriebswirkungsgrad von zumindest zwei Motor-Generatoren in Erwiderung darauf bestimmen, dass eine Leistung eines Verbrennungsmotors nicht angefordert wird.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, ferner aufweisend: Programmbefehle, die Eingabeinformationen zu dem Getriebe übertragen und bestimmen, ob eine Leistung des Verbrennungsmotors notwendig ist.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, ferner aufweisend: Programmbefehle, die eine Start-Ansprechzeit des Verbrennungsmotors durch Steuern der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, die auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt wird, auf eine Drehzahl, die gleich einer maximalen Drehzahl des Verbrennungsmotors ist, verkürzen.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, ferner aufweisend: Programmbefehle, die bestimmen, wenn die Eingangswellendrehzahl des Getriebes auf den vorbestimmten Drehzahlbereich eingestellt ist, ob ein Kupplungselement des Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist, in Erwiderung darauf, dass die Leistung des Verbrennungsmotors angefordert wird.